[发明专利]基于大数据的森林防火管理系统

说明书

本发明提出了一种基于大数据的森林防火管理系统，采用软件工程开发中的结构化和原型化相结合的方法，自上而下对系统进行功能解析和模块划分，主要包括空间分析模块、预警监测模块、护林员管理模块、扑火指挥模块、火情损失估算模块和图形工具模块。本发明的基于大数据的森林防火管理系统，有效合理收集和存储现有森林防火海量数据，集科学、有效、便捷的数据诊断、聚合与分析方法，提供动态实时防火灭火数据的同时，更力求挖掘数据内在价值并转换为信息。

技术领域

本发明涉及一种基于大数据的森林防火管理系统。

背景技术

森林火灾极大的影响森林资源安全，不仅引起水土流失现象，造成生态平衡严重破坏，进而引起生态系统退化问题，并威胁生物多样性，也严重损害了普通人民生命财产安全。保护森林资源，有效防止森林火灾、森林有害生物以及人为滥砍盗伐等对森林资源的破坏，是维护国土生态安全、促进社会和谐稳定工作的重要组成部分。将先进的信息化技术融入森林防火工作，创新智慧化、互动化、一体化、主动化的森林防火管理，是破解森林安全保护难题、创新森林资源保护方式的关键和必然要求。因此，传统的森林防火方式向大数据驱动的智慧化生产方式转变迫在眉睫，面向森林防火管理的林业大数据处理问题也成为了林业领域一个热点研究课题。

森林防火管理中存在的问题随着计算机和互联网的快速发展，新一代GIS技术、北斗定位通信等先进信息技术应运而生，然而，森林防火管理中仍存在着感知能力不足、信息发布滞后、信息繁杂冗余、共享程度不高、管理框架粗犷、智慧模式简单、业务体系分散，难以有效协同存在的问题，森林防火领域信息化技术应用仍然存在很大的提升空间。

(1)感知能力不足、信息发布滞后及时、准确预测森林火灾和火行为对于做好森林火灾预防工作和有效控制森林火灾十分必要，需要根据天气、地形和可燃物等因素对林火蔓延进行预测。预警预测建立在对森林及林区人员活动全面、实时感知的基础上，并且由于林区环境广阔复杂、危害森林事件发生存在突发性，需要从卫星监测、航空监测、地面视频监测、传感器物联监测以及人员巡查等多个维度对林区实现全面、系统、实时监测，信息发布滞后，严重考验林火管理决策部门的应急反应能力。

(2)信息繁杂冗余、共享程度不高林业及其业务应用中存在海量的多源数据：林区宏观气象信息、局域森林环境气象信息、可燃物信息、病虫害信息、视频监控数据流、卫星图片、林业统计数据、林业业务数据等等，现有的林业信息系统往往是针对单种或少数类型数据进行采集、管理。异源异构数据之间的信息融合共享存在一定壁垒，导致无法发现和提取不同类型数据之间的内在关联，难以提升对各个要素之间相关性规律的科学认识。

(3)管理框架粗犷、智慧模式简单感知不透彻、异构信息难以共享，海量的林业数据无法实现高效的管理分析，难以从中挖掘出有价值的信息对业务实现“主动、积极”的支持，从而难以实现森林防火业务精细化、科学化、主动化、一体化的管理，框架粗犷，模式简单，因此需要构建能处理海量林业异构数据的大数据分析技术，发展预警预测模型，由“事中事后监测”转向“事前预测”、“事初预警”的更“智慧”的林业。

(4)业务体系分散，难以有效协同森林防火、有害生物防治、林政部门在目前的行政架构下，面对同一个管理客体——森林，仍然存在信息直接互通不足，业务体系各自为战，难以实现信息共享、业务共通、高效协作，业务平台多种多样，在基层的业务开展中仍然存在大量的手工记录、统计的情况，造成数据信息多次登记、多次传递，存在浪费人力、易出现统计错误的情况。

综上可以看出，目前林业系统已有的森林防火系统信息化程度参差不齐，对林区各类森林资源实时动态情况、林区火险因素(环境因素、可燃物因素)、林区人员活动(林区工作人员、其他人员)无法实现全面、实时感知；已有各个业务系统间信息繁杂、无法共享，更难以通过信息整合、提取信息间关联、挖掘有价值信息实现对相关业务工作协同、互动、智能的支撑。